LG AI연구원, AI 기반 차세대 펩타이드 신약 개발 추진… 디앤디파마텍과 공동 개발

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LG AI연구원, 디앤디파마텍과 본계약 체결
LG AI연구원, AI 기반 후보물질 설계
디앤디파마텍, 검증·임상·허가 주도
구광모 회장 ‘픽’ 바이오 AI 분야 선점

임우형 LG AI연구원장(왼쪽)과 이슬기 디앤디파마텍 대표가 차세대 펩타이드 신약 공동 개발 사업 본계약을 체결한 후 기념사진을 촬영하고 있다. LG 제공

LG가 차별화된 기술력을 앞세워 인공지능(AI) 바이오 시장 주도권 확보에 나선다.

LG그룹 인공지능 싱크탱크 LG AI연구원은 지난 16일 서울 여의도 LG트윈타워에서 디앤디파마텍과 차세대 펩타이드 신약 공동 개발 사업 본계약을 체결했다고 17일 밝혔다. 체결식에는 임우형 LG AI연구원장과 이화영 사업개발부문장 상무, 장종성 바이오인텔리전스랩장을 비롯해 이슬기 디앤디파마텍 대표와 홍성훈 부사장, 박은지 연구개발본부장 등 주요 관계자들이 참석했다.

디앤디파마텍은 비만이나 대사이상 관련 지방간염(MASH), 퇴행성 뇌질환 등 만성질환 치료를 위한 펩타이드 기반 신약 개발 전문 업체다. 주사제 위주인 펩타이드 의약품을 알약 형태로 만드는 경구용 약물 전달 기술을 보유하고 있다. 이를 기반으로 한 경구용 비만치료제와 MASH치료제 등이 주요 파이프라인이다.

펩타이드 신약은 여러 아미노산이 사슬처럼 연결된 펩타이드를 주성분으로 하는 의약품으로 이해할 수 있다. 기존 합성의약품과 바이오의약품의 장점을 극대화한 것이 특징으로 치료 효과를 높이면서 부작용을 줄일 수 있어 차세대 의약품으로 꼽힌다.

LG AI연구원과 디앤디파마텍 경영진이 차세대 펩타이드 신약 공동 개발 사업을 논의하고 있다. (왼쪽부터) 박은지 디앤디파마텍 연구개발본부장, 이슬기 디앤디파마텍 대표, 임우형 LG AI연구원장, 이화영 LG AI연구원 사업개발부문장. LG 제공

펩타이드는 단백질을 이루는 아미노산이 짧게 연결된 생체 활성 물질로 우리 몸 회복과 성장을 정밀하게 조율하는 핵심 역할을 수행한다. 항체의약품이 공략하기 어려운 세포 내 질병 원인 물질에만 선택적으로 작용해 안전성이 높은 것으로 알려진다. 기존에는 위장 소화 효소에 의해 분해되기 쉬워 주사제 위주로 개발됐지만 기술 발달에 따라 경구용 펩타이드 신약 개발이 활발해지는 추세다.

본계약을 체결한 LG AI연구원과 디앤디파마텍은 AI 기술을 적용해 안전성과 흡수율을 혁신적으로 개선한 난치성 질환 및 정밀 의료 분야 경구 치료제를 공동 개발한다는 계획이다. 특히 AI 기반 분자 설계 기술을 통해 신약 개발 기간과 비용을 절감하고 펩타이드 신약 임상 성공률을 끌어올린다는 복안이다.

임우형 LG AI연구원 공동 연구원장은 “이번 협력은 단순한 기술 도입을 넘어 AI로 신약 개발이라는 복잡한 난제를 해결하는 바이오 특화 AI를 만들어 가는 과정”이라며 “AI 단백질 설계 기술을 기반으로 차세대 펩타이드 신약 개발 속도와 성공 가능성을 동시에 높여 나갈 것”이라고 말했다.

임우형 LG AI연구원장(오른쪽)과 이슬기 디앤디파마텍 대표가 기념촬영을 하고 있다. LG 제공

● LG AI연구원, AI 기반 신약 후보물질 설계

구체적으로 LG AI연구원과 디앤디파마텍은 AI 기술 역량과 펩타이드 신약 개발 전문성을 결합해 차세대 펩타이드 신약을 개발한다는 목표다.LG AI연구원의 경우 질병 원인 물질 구조를 분석하는 AI 모델 개발을 담당할 예정이다. 기존 방식으로 발견하기 어려운 최적 펩타이드 서열을 설계하고 신약 후보물질을 발굴한다는 계획이다. 디앤디파마텍은 AI가 도출한 후보물질 구조 설계·합성·평가를 맡는다. 분자 모양을 최적화하는 자체 기술을 적용해 경구 제형 개발부터 전임상·임상 시험, 글로벌 인허가 절차 등을 수행한다.특히 LG AI연구원이 AI로 설계한 후보물질을 디앤디파마텍이 검증하고 그 결과를 AI 모델에 재반영하는 순환 구조를 구축해 모델 성능을 지속적으로 고도화한다는 방침이다.

● ‘구광모 픽’ LG 바이오 AI… 암 진단·치료제 추천부터 신약 개발까지 진화

구광모 ㈜LG 대표가 AI와 바이오를 고객 삶을 변화시킬 미래 기술로 강조하고 있는 가운데 LG는 오픈이노베이션을 기반으로 AI와 바이오 융합 분야에서 진화를 거듭하고 있다는 평가다.

LG AI연구원은 AI와 바이오 융합을 통해 다양한 질병의 치료를 돕는 혁신 기술을 지속 개발해 왔다. 미국 밴더빌트대학교 메디컬센터 황태현 교수와 협력해 개발 중인 개인 맞춤형 정밀 의료 AI 플랫폼 ‘암 에이전틱 AI’가 대표적인 사례다. 암 에이전틱 AI는 암 조직 분석부터 치료 전략 설계까지 AI 전 주기적으로 지원해 의료진 의사결정을 돕는 시스템이다.

병원 현장에서 기존 2주 이상 소요되던 조직 검사를 실시간으로 단축해 신속한 치료가 가능한 것이 특징이다. 제약 분야에서는 임상시험 기간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있다.

또한 LG AI연구원은 AI 기반 신물질 개발 플랫폼 ‘엑사원디스커버리(EXAONE Discovery)’ 핵심 기술 특허 등록을 완료하고 이를 연구에 활용하고 있다. 엑사원디스커버리는 연구자의 질의에 AI가 동료처럼 답변하고 실험 설계와 결과 예측 등을 수행하는 ‘AI 연구동료(AI Co-Scientist)’ 시스템을 도입해 기존 대비 수십 배 빠른 속도로 유망 후보물질을 발굴한다고 LG AI연구원 측은 설명했다.

김민범 기자 mbkim@donga.com